Συχνά, συγχέουμε τις έννοιες του κλίματος και του καιρού. Δυο έννοιες, που καθημερινά ακούμε και διαβάζουμε με όλο και μεγαλύτερη συχνότητα, με όλα όσα συμβαίνουν στον πλανήτη την τελευταία εικοσαετία. Τα καιρικά φαινόμενα που έπληξαν το τελευταίο διάστημα τις ΗΠΑ με τους τυφώνες, οι πλημμύρες στη γειτονική Ρουμανία και στις χώρες του Ινδικού έχουν εξάψει το ενδιαφέρον του κόσμου για τον καιρό και το κλίμα και έχουν πυκνώσει οι συζητήσεις γύρω από αυτά.

Ο καιρός συνδέεται με συγκεκριμένα φυσικά χαρακτηριστικά του εσωτερικού της ατμόσφαιρας (σ.σ. την τροπόσφαιρα) σε συγκεκριμένο χρόνο και τόπο, όπως η θερμοκρασία, η υγρασία, η πίεση, η ταχύτητα του ανέμου, η ηλιακή ακτινοβολία κ.ά. Το κλίμα είναι ο μέσος όρος των καιρικών συνθηκών μιας περιοχής, που παρατηρούνται στη μεγαλύτερη χρονική διάρκεια. Αναφερόμαστε στις ατμοσφαιρικές και τις καιρικές συνθήκες, στις εποχιακές μεταβολές, στην υγρασία, στις βροχοπτώσεις και τις ακραίες συνθήκες, σε μέσο όρο περίπου τριάντα ετών. Οι σημαντικότεροι παράγοντες, που επηρεάζουν το κλίμα, είναι η θερμοκρασία και τα χημικά συστατικά της ατμόσφαιρας. Και οι δυο παράγοντες επηρεάζονται καθοριστικά από τους ανέμους. Παγκοσμίως, οι άνεμοι επηρεάζονται από την ποσότητα της ηλιακής ενέργειας, που δέχεται η Γη και από την άνιση κατανομή της θερμότητας στην επιφάνεια του πλανήτη. Ως προς τα χημικά συστατικά της ατμόσφαιρας, σημασία έχουν τα αέρια του θερμοκηπίου και το στρώμα του όζοντος.

Στον Ισημερινό, επειδή οι ακτίνες του ήλιου έχουν κάθετη φορά όλο το χρόνο, ο αέρας είναι πιο θερμός. Αντίθετα, στο βόρειο και το νότιο πόλο, η ακτινοβολία του ήλιου πέφτει υπό γωνία κι έτσι διαθλάται σε πολύ μεγαλύτερη έκταση. Ετσι εξηγείται γιατί η Αρκτική και η Ανταρκτική είναι παγωμένες, στον Ισημερινό επικρατεί μεγάλη ζέστη και στις εύκρατες περιοχές οι θερμοκρασίες είναι ηπιότερες. Η κλίση του άξονα της Γης και η περιστροφή της γύρω από τον ήλιο έχει σαν αποτέλεσμα κάποιες περιοχές να βρίσκονται πιο κοντά και άλλες πιο μακριά από αυτόν. Εξηγούνται, έτσι, οι αντίθετες εποχές στο βόρειο και το νότιο πόλο. Οταν η Γη περιστρέφεται γύρω από τον άξονά της, εμποδίζει τα ρεύματα του αέρα να κινούνται κατευθείαν από το βορρά προς το νότο. Οι δυνάμεις που δημιουργούνται εκτρέπουν τους ανέμους προς τα δεξιά, στο βόρειο ημισφαίριο, και προς τα αριστερά, στο νότιο. Ετσι δημιουργούνται έξι τεράστιοι όγκοι ανέμου, τρεις βόρεια και τρεις νότια του Ισημερινού. Το φαινόμενο αυτό αποκαλείται Coriolis. Η ηλιακή ακτινοβολία που φτάνει στη Γη αυξάνεται με τις μικρές μετατοπίσεις του άξονα της Γης, την κλίση του και τις αλλαγές στο σχήμα της τροχιάς γύρω από τον ήλιο. Η διάρκεια των μετατοπίσεων του άξονα έχει έναν κύκλο 22.000 χρόνων, της κλίσης του 44.000 χρόνια και της τροχιάς 100.000 χρόνια. Να σημειώσουμε επίσης ότι χωρίς τα αέρια του θερμοκηπίου η Γη θα ήταν μια παγωμένη μάζα με μέση θερμοκρασία -18 βαθμούς Κελσίου και το γεγονός ότι, φυσιολογικά, το όζον που δημιουργείται στη στρατόσφαιρα είναι ισοδύναμο με αυτό που καταστρέφεται και εμποδίζει κατά 95% την υπεριώδη ηλιακή ακτινοβολία. Η περιεκτικότητα, τέλος, του διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα είναι πολύ μικρή, γι' αυτό και η αύξησή του από τις ανθρώπινες δραστηριότητες έχει ως αποτέλεσμα να παγιδεύονται μεγάλες ποσότητες θερμότητας.

Οι ανεμοστρόβιλοι, δηλαδή οι βίαιες καταιγίδες που σχηματίζονται πάνω στη γη, και οι τροπικοί κυκλώνες, που δημιουργούνται πάνω από τα θερμά νερά των ωκεανών και φτάνουν μέχρι τις παράκτιες περιοχές, είναι δυο ακραία καιρικά φαινόμενα. Οταν μια μάζα ξερού αέρα περάσει πάνω από θερμό ή υγρό αέρα, προκαλούνται οι ανεμοστρόβιλοι, που με τη σειρά τους δημιουργούν καταιγίδες και σε μερικές περιπτώσεις τυφώνες κάτω από τα σύννεφα. Η ταχύτητά τους μπορεί να φτάσει τα 480 χιλιόμετρα και μπορούν στο πέρασμά τους να ξεριζώσουν δέντρα, να ισοπεδώσουν κατοικίες και να παρασύρουν αντικείμενα σε μεγάλες αποστάσεις. Πάνω από τα θερμά τροπικά νερά, προς το τέλος του καλοκαιριού και τις αρχές του φθινοπώρου, σχηματίζονται οι τροπικοί κυκλώνες. Η ταχύτητα των ανέμων μπορεί να φτάσει τα 320 χιλιόμετρα και το φαινόμενο συνοδεύεται με καταρρακτώδεις βροχές και ισχυρά κύματα. Μπορεί να καλύψουν μια έκταση διαμέτρου 1.600 χιλιομέτρων. Οταν ο κυκλώνας φτάσει στην ξηρά, οι καταστροφές είναι ανυπολόγιστες. Οπως έγινε το 1992 στη Φλόριντα και το 2005 στη Νέα Ορλεάνη των ΗΠΑ. Οι ακτές του Ατλαντικού είναι οι περισσότερο εκτεθειμένες στους τυφώνες. Στις δυτικές ακτές των ηπείρων, η διάρκεια και η ένταση των ανέμων απομακρύνουν το νερό από τις ακτές. Οταν εξασθενούν ή κοπάζουν, το νερό στη βόρεια και νότια ακτή της αμερικανικής ηπείρου γίνεται θερμότερο. Η αναπήδηση του κρύου και εμπλουτισμένου σε θρεπτικά συστατικά νερού σταματά, μειώνοντας την παραγωγικότητα. Οταν το φαινόμενο λάβει έντονα χαρακτηριστικά, προκαλεί ακραίες καιρικές συνθήκες κυρίως στις περιοχές του Ειρηνικού και του Ινδικού Ωκεανού.